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| 1 | 离子氮铝共渗方法及对42CrMo钢组织性能的影响显示文摘目的研发离子氮铝共渗试验方法,达到不影响42CrMo钢基体组织性能前提下,显著提高试样表面硬度和耐磨性效果。方法采用电解法在42CrMo钢表面沉积氢氧化铝膜,再在520℃/4 h工艺下进行离子氮铝共渗处理,并在相同工艺参数条件与传统离子渗氮进行对比。用光学显微镜、维氏显微硬度计、摩擦磨损测试机、X射线衍射仪及SEM对截面显微组织、截面硬度、耐磨性及物相等进行了测试和分析。结果获得了离子氮铝共渗试验方法,在520℃/4h相同工艺参数下,离子氮铝共渗形成的化合物层和有效硬化层厚度比常规离子渗氮显著增加,其中,化合物层厚度由17.24μm增加到52.13μm,有效扩散层从175μm增加到1050μm,相当于等离子处理效率提升6倍;同时,渗层形成了AlN及FexAl强化相,大幅度提高了渗层的硬度及耐磨性能。表面硬度由750HV0.025提高到1250HV0.025,摩擦因数由常规离子渗氮0.52下降到0.29,磨损率由常规离子渗氮3.22×10^(-5)g/(m·N)下降到1.21×10^(-5)g/(m·N),磨痕明显减轻。结论采用电解硝酸铝生成氢氧化铝沉淀附着在工件表面作为预处理,获得了离子氮铝共渗试验方法,与常规离子渗氮相比,离子氮铝共渗形成了多层次渗层结构,大幅度提高常规离子处理效率、表面硬度及耐磨性。 | 康前飞 杨卫民 魏坤霞 汪丹丹 刘细良 胡静 | 2023 | 表面技术2023，52，1： | 0 |
| 2 | 基于EET理论的离子氮化层性能研究显示文摘目的分析离子渗氮层中Fe-N金属间化合物的价电子结构与渗层性能之间的关系。方法以45号钢为研究对象,测试45号钢离子渗氮后的硬度、渗层厚度、物相组成、摩擦磨损性能、耐蚀性和力学性能。根据XRD测试结果,应用EET理论,对渗层中的Fe-N金属间化合物相的价电子结构、键能、结合能等进行计算,并分析性能与Fe-N金属间化合物价电子结构之间的关系。结果渗氮温度为520℃、氮氢流量比为3∶1时,渗层的硬度以及耐磨、耐蚀性均最高,但渗层的脆性最高,其冲击吸收功下降至母材的26%。计算结果表明,α-Fe、Fe_(4)N、Fe_(3)N和Fe_(2)N的共价电子密度计算值分别为299.13、367.68、416.45、458.78 nm^(-3),晶体的平均键合能分别为412.65、444.02、472.48、486.61 kJ/mol,晶格电子密度的计算值分别为133.36、108.58、84.72、81.74 nm^(-3),晶体的塑性因子分别为76.20、14.75、3.66、3.65。结论ε相对渗层的塑韧性影响最大,适当降低离子渗氮温度以及氮氢流量比,能够有效减少ε的含量,以改善渗氮件塑性差的问题。 | 冯涛 冯雅 段琼 孙永兴 | 2021 | 表面技术2021，50，6： | 0 |
| 3 | 离子铝氮复合渗对渗层组织性能的影响显示文摘为解决高温渗铝存在的基体组织粗化及离子渗氮效率低等问题,研发离子铝氮复合渗。以调质态42CrMo钢为材料,先采用电解硝酸铝法在工件表面沉积氢氧化铝膜,然后进行离子渗氮处理,在不影响基体组织性能的前提下,研发离子铝氮复合渗创新技术。采用SEM、光学显微镜、EDS、XRD、显微硬度计、电化学工作站、摩擦磨损测试机及三维轮廓仪等测试手段,对离子铝氮复合渗层进行测试分析。研究结果表明,离子铝氮复合渗处理后,试样表层高效形成多层次化合物渗层,在(520℃/4 h)工艺条件下,化合物层由17.24μm增加到51.23μm,提升约3倍;有效硬化层由175μm增加到1 050μm,提升约6倍。同时,化合物层中形成高硬度AlN及FexAl相;表面硬度由离子渗氮750 HV0.025提高到1 250 HV0.025;渗层耐蚀耐磨性比离子渗氮大幅度改善,腐蚀速率由5.42μm/a降低到1.23μm/a;摩擦因数由5.2降低到2.9,磨痕明显变窄变浅,表面未有明显磨损裂纹。首次采用沉积氢氧化铝膜作为预处理,成功研发高性能离子铝氮复合渗技术。 | 康前飞 魏坤霞 安旭龙 刘细良 赵芳利 胡静 | 2023 | 中国表面工程2023，36，1： | 0 |
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